从孔雀石矿冶炼铜——采冶冶金学

用掺有沙子和切碎稻草的黏土建造一座小型竖炉（沙子和稻草可提高抗热震性）。熔炉为中空圆柱体，内径约30-40厘米，高约50-70厘米。在底部留一个开口用于安装风口——一根通过风箱输送强制送风的黏土管。风口应以轻微向上的角度伸入炉内，距底部约5-10厘米。在与风口相对的一侧底部留出出渣孔或可拆卸塞子，用于排出炉渣。烧制前务必让熔炉充分干燥——湿黏土受热后会开裂。

使用硬石锤在平整的石砧上将孔雀石矿砸碎成小块（约1-2厘米）。较小的颗粒能使更多表面暴露于还原性气体中，从而提高冶炼效率。孔雀石（Cu2CO3(OH)2）是一种绿色的碳酸铜矿物，与硫化铜矿石相比较易还原——只需在足够高的温度下提供一氧化碳气氛即可。挑出所有明显的非铜岩石（脉石），以提高炉料的含铜量。富含孔雀石的矿石按重量计约含57%的铜。

在熔炉中交替铺设木炭和碎矿石层——木炭层厚5-8厘米，然后是矿石层厚2-3厘米，重复直至熔炉装满。从顶部点燃木炭，使其缓慢燃烧。木炭充分燃起后，开始拉动风箱，通过风口将空气强行送入。强制送风会显著提高燃烧温度。在强制通风的熔炉中燃烧的木炭可达到1100-1200摄氏度，远高于铜的熔点1085摄氏度。木炭产生的一氧化碳与矿石中的氧化铜发生反应，将其还原为金属铜。

持续稳定地鼓风2-4小时。随着炉料在炉内下降，从顶部不断添加木炭和矿石以维持料柱。化学反应过程为：CuO + CO -> Cu + CO2。释放出的铜以小颗粒（液滴）形式聚集，并穿过炉渣沉到炉底。炉渣——一种由氧化铁、二氧化硅和其他杂质组成的玻璃质混合物——漂浮在密度更大的铜液之上。如果炉子设有出渣口，应定期放出熔融炉渣，以防止其堵塞炉膛。当所有矿石都已消耗完毕时，熔炼即告完成。

让熔炉冷却，然后将其打开以提取铜。铜通常在底部形成粗糙的海绵状块体（称为铜块或平凸锭），炉渣附着在顶部和侧面。通过锤击将铜与炉渣分离——炉渣性脆，会碎裂，而铜具有延展性，会变形。若要获得更纯的铜，请将粗铜块放入粘土坩埚中，加入新鲜木炭重新熔化，并撇去表面的炉渣。所得铜的纯度通常为95-98%，可以锤打、铸造，或与锡合金化以制成青铜。从高品位孔雀石中成功冶炼时，每公斤矿石约可产出200-400克铜。